老厂区棚户区改造项目卸料平台施工方案.doc

贵州建工集团第六建筑工程有限责任公司 北大资源缤纷广场项目二期三标段C3C6号楼工程 目 录一、工程概况2二、编制依据3三、悬挑式型钢平台3四、卸料平台搭设要求4五、搭设与拆除7六、悬挑卸料平台计算8七、卸料平台施工安全技术要求24型钢卸料平台施工方案一、 工程概况本项目为贵阳航空电机厂有限公司老厂区棚户区改造项目二期，位于贵阳市小河区黄河路与浦江路交叉口西侧，淮河路南侧。二期包括地下车库、B2#楼、C2C7#楼及幼儿园（乙类），其中C3C6#楼为剪力墙结构，地上39层，地下四层，基础形式为独立柱基。建筑总高度117.3米,地上部分层高3.0米，地下一层层高5.2米，地下四地下二层层高3.6米，地下车库为框架结构，局部设置混凝土墙，总建筑面积为119743.00。地下四层部分为甲类防空地下室，核六级，抗震设防烈度为6度，抗震等级为三级，设计使用年限为50年。计划工期；600天、计划开工日期：2015年3月20日、计划竣工日期：2016年11月9日。五方责任主体及监督机构:建设单位：贵阳能立洋房地产开发有公司设计单位：北京炎黄联合国际工程设计有限公司勘察单位：核工业西南勘察设计研究院有限公司监理单位：贵州建工监理咨询有限公司施工单位：贵州建工集团第六建筑工程有限责任公司安全监督：贵阳市小河区建设工程安全监督站质量监督：贵阳市小河区建设工程质量监督站二、编制依据1、钢结构设计规范GB50017-20132、建筑结构荷载规范GB50009-2001/2006 3、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-20114、建筑施工安全检查标准JGJ55-20115、建筑施工计算手则 工业出版社6、建筑施工手册第五版 中国建筑工业出版社 7、PKPM设计软件 中国建筑科学研院-建筑工程软件所三、悬挑式型型钢平台悬挑式型型钢平台是指可以吊运和搁置于楼层边的用于接送物料和转运模板等的悬挑式操作平台，通常采用型钢制作，如图所示。悬挑式型型钢平台，必须符合下列规定：1、悬挑式型钢平台应按现行的相应规范进行设计，其结构构造应能防止左右晃动，计算书及图纸应编入施工组织设计。2、悬挑式型钢平台的搁支点与上部拉结点，必须位于建筑物上，不得设置在脚手架等施工设备上。3、斜拉杆或钢丝绳，构造上宜两边各设前后两道，两道中的第一道均应作单道受力计算。4、应设置4个经过验算的吊环。吊运平台时应使用卡环，不得使吊钩直接钩挂吊环。吊环应用甲类3号沸腾钢制作。5、型钢平台安装时，钢丝绳应采用专用的挂钩挂牢，采取其他方式时卡头的卡子不得少于3个。建筑锐角利口围系钢丝绳处应加衬软垫物，型钢平台外口应略高于内口。6、型钢平台左右两侧必须装置固定的防护栏杆。7、型钢平台吊装，需待横梁支撑点电焊固定，接好钢丝绳，调整完毕，经过检查验收，方可松卸起重吊钩，上下操作。8、型钢平台使用时，应有专人进行检查，发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时调换，焊缝脱焊应及时修复。四、 卸料平台搭设要求1、结构施工和装饰施工阶段均考虑使用卸料平台辅助进出材料，每层设置两个位置，结构施工时预先设预埋卡环系钢丝绳。卸料平台采用定型加工（见附图1、2）。在结构施工层有外架时，平台为图1；当无外架时，安装图2中的通道平台于卸料平台和外墙之间。2、当在有外架时，吊运长度超过卸料平台长度的材料（如木方和钢管时）需打开平台外侧的活动栏杆，但所吊运的材料最大长度不得大于5M。3、尺寸要求：长度用两根6米长的14#工字钢做悬挑梁，宽度用4根2米12.6#槽钢做次梁，其间距1米，分别焊接在悬挑梁中间位置，焊接必须牢固，同时在悬挑的工字钢上焊接3根120厘米的钢管，第一根焊接的钢管与悬挑的工字钢端头距离为5厘米，然后按间距每1米焊接1根钢管，共焊接3根，焊接必须牢固。4、悬挑工字钢设置要求：悬挑3米搭4米，搭在建筑物楼层的工字钢分别设置两个U型卡环，U型卡环必须采用20的圆钢，严禁使用螺纹钢。 5、 U型卡环设置选择：第一：将U型卡环开口向下预埋在建筑结构砼内，第一个卡环设置在距建筑物内墙面的1米位置，第二个卡环设置在距建筑物内墙面的2.5米位置，待砼强度达到要求后，借助塔吊进行安装，并用木楔加固。第二：也可以采用20的圆钢加工成U型，在U型卡两端头套丝，确定位置，用冲击电锤打眼，安装卸料平台时，开口向上、下均可，用同等标件的两颗螺帽加设连接的钢垫片进行固定，其设置点的位置同上，借助塔吊进行安装。阳台位置严禁安装卸料平台。卸料平台防护设置要求：平台侧边分别设置0.6米和1.2米两道防护栏，周边设置安全网及20厘米的挡脚板。卸 料 平 台（一）卸 料 平 台（二） 6、钢丝绳的设置要求：在悬挑工字钢的端部和中部位置分别焊接钢丝绳防滑脱的设置点，用16的钢丝绳（两组4根）其设置角度45-60度，分别拉设钢丝绳，钢丝绳拉设在建筑物楼层梁、板的预埋件上。预埋件上设置钢丝绳防滑脱装置（可采用12钢筋焊接防滑脱装置），钢丝绳端部应设置不少于四个与绳径匹配的绳卡固定，绳卡压板应放在受力绳的一侧，长绳在绳卡的平面，短绳在绳卡的U形面，不得正反交错设置绳卡。卸料平台搭设和安装时，必须与架体脱开，并设置量化的限定重量标识牌。安装完毕后，项目组织相关人员验收合格并挂合格标牌后方能使用。在使用过程中，严禁超载。五、架设与拆除1、该悬挑架层高3m，现为二层作拉结点。2、本架以板梁为拉结端点；3、本架以塔吊为垂直、水平、固定的搭设工具和拆除工具，并应有传呼系统统一指挥。4、搭设时程序4.1在梁或柱内预埋20型钢筋，预埋梁柱内钢筋必须与主筋焊接。4.2平台架由塔吊吊装就位，悬端部抬高挠度值。4.3拉力钢丝绳两端达到拉伸极限时，再固定两端，并用6只马蹄扣拧紧。4.4做好外端二根钢丝绳固定后，再用同样做法固定内端二根钢丝绳。4.5操作完毕抽查平整度是否翘角，必须保证同一水平面平整，外端悬挑根部应比内端适当抬高34cm。4.6应保持每天抽查一遍，是否有下坠和扣件松动，应及时处理。4.7对施工人员应技术交底，不准超过1.5吨限载。5、拆除工序5.1先用塔吊提升，塔吊刹车。5.2先松掉内端拉绳及马蹄扣。5.3再松掉外端拉绳及马蹄扣。5.4塔吊启动上升至上一层安装。5.5以上操作，必须应传呼通讯统一指挥。5.6拆除工序容易出现机械失灵及人为而造成的事故，特别重审，统一指挥，安全施工。六、悬挑卸料平台计算 （一）、主梁工字钢计算计算依据建筑施工安全检查标准(JGJ59-99)和钢结构设计规范(GB50017-2003)。 悬挂式卸料平台的计算参照连续梁的计算进行。 由于卸料平台的悬挑长度和所受荷载都很大，因此必须严格地进行设计和验算。 1、计算参数: 平台水平钢梁的悬挑长度4.00m，插入结构锚固长度2.00m，悬挑水平钢梁间距(平台宽度)3.00m。 水平钢梁插入结构端点部分按照铰接点计算。 次梁采用14a号槽钢U口水平，主梁采用14号工字钢。 次梁间距1.50m，外伸悬臂长度0.00m。 容许承载力均布荷载0.50kN/m2，最大堆放材料荷载0.50kN。 脚手板采用九层胶合板，脚手板自重荷载取0.30kN/m2。 栏杆采用竹串片，栏杆自重荷载取0.14kN/m。 选择637+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1400MPa， 外侧钢丝绳距离主体结构3.80m，两道钢丝绳距离1.80m，外侧钢丝绳吊点距离平台3.00m。2、次梁的计算 次梁选择14a号槽钢U口水平，间距1.50m，其截面特性为 面积A=18.51cm2,惯性距Ix=563.70cm4,转动惯量Wx=80.50cm3,回转半径ix=5.52cm 截面尺寸 b=58.0mm,h=140.0mm,t=9.5mm 2.1荷载计算 面板自重标准值：标准值为0.30kN/m2； Q1 = 0.301.50=0.45kN/m 最大容许均布荷载为0.50kN/m2； Q2 = 0.501.50=0.75kN/m 型钢自重荷载 Q3=0.14kN/m 经计算得到，均布荷载计算值 q = 1.2(Q1+Q3)+1.4Q2 = 1.2(0.45+0.14)+1.40.75 = 1.76kN/m 经计算得到，集中荷载计算值 P = 1.40.50=0.70kN 2.2、内力计算 内力按照集中荷载P与均布荷载q作用下的简支梁计算，内侧钢丝绳不计算，计算简图如下 最大弯矩M的计算公式为 经计算得到，最大弯矩计算值 M = 1.763.002/8+0.703.00/4=2.51kN.m 2.3抗弯强度计算 其中 x 截面塑性发展系数，取1.05； f 钢材抗压强度设计值，f = 205.00N/mm2； 经过计算得到强度 =2.51106/(1.0580500.00)=29.65N/mm2；次梁的抗弯强度计算 f,满足要求! 2.4整体稳定性计算主次梁焊接成整体此部分可以不计算 其中 b 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算： 经过计算得到 b=5709.558.0235/(3000.0140.0235.0)=0.75 由于b大于0.6，按照钢结构设计规范(GB50017-2003)附录B其值用b查表得到其值为0.688 经过计算得到强度 =2.51106/(0.68880500.00)=45.23N/mm2； 次梁的稳定性计算 f,满足要求! 3、主梁的计算 卸料平台的内钢绳按照建筑施工安全检查标准作为安全储备不参与内力的计算。 主梁选择14号工字钢，其截面特性为 面积A=21.50cm2,惯性距Ix=712.00cm4,转动惯量Wx=102.00cm3,回转半径ix=5.76cm 截面尺寸 b=80.0mm,h=140.0mm,t=9.1mm 3.1荷载计算 栏杆自重标准值：标准值为0.14kN/m Q1 = 0.14kN/m 型钢自重荷载 Q2=0.17kN/m 经计算得到，静荷载计算值 q = 1.2(Q1+Q2) = 1.2(0.14+0.17) = 0.37kN/m 经计算得到，各次梁集中荷载取次梁支座力，分别为 P1=(1.20.30+1.40.50)0.753.00/2+1.20.143.00/2)=1.45kN P2=(1.20.30+1.40.50)1.503.00/2+1.20.143.00/2)=2.64kN P3=(1.20.30+1.40.50)1.503.00/2+1.20.143.00/2)+0.70/2=2.99kN P4=(1.20.30+1.40.50)0.503.00/2+1.20.143.00/2)=1.05kN 3.2内力计算 卸料平台的主梁按照集中荷载P和均布荷载q作用下的连续梁计算。 悬挑卸料平台示意图 悬挑卸料平台主梁计算简图 经过连续梁的计算得到 主梁支撑梁剪力图(kN) 主梁支撑梁弯矩图(kN.m) 主梁支撑梁变形图(mm) 外侧钢丝绳拉结位置支撑力为4.13kN 最大弯矩 Mmax=2.78kN.m 3.3抗弯强度计算 其中 x 截面塑性发展系数，取1.05； f 钢材抗压强度设计值，f = 205.00N/mm2； 经过计算得到强度 =2.78106/1.05/102000.0+5.231000/2150.0=28.36N/mm2 主梁的抗弯强度计算强度小于f，满足要求! 3.4整体稳定性计算主次梁焊接成整体此部分可以不计算 其中 b 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，查表钢结构设计规范(GB50017-2003)附录B得到： b=0.99 由于b大于0.6，按照钢结构设计规范(GB50017-2003)附录B其值用b查表得到其值为0.770 经过计算得到强度 =2.78106/(0.770102000.00)=35.38N/mm2； 主梁的稳定性计算 f,满足要求! 4、钢丝拉绳的内力计算: 水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算 其中RUicosi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。 各支点的支撑力 RCi=RUisini 按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为 RU1=6.66kN 5、钢丝拉绳的强度计算: 钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算，为RU=6.658kN 如果上面采用钢丝绳，钢丝绳的容许拉力按照下式计算： 其中Fg 钢丝绳的容许拉力(kN)； Fg 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN)； 计算中可以近似计算Fg=0.5d2，d为钢丝绳直径(mm)； 钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对619、637、661钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8； K 钢丝绳使用安全系数。 选择拉钢丝绳的破断拉力要大于1.7506.658/0.820=14.209kN。 选择637+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1400MPa，直径8.7mm。 6、钢丝拉绳吊环的强度计算: 钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N，为N=RU=6.658kN 钢板处吊环强度计算公式为 其中 f 为拉环钢筋抗拉强度，按照混凝土结构设计规范10.9.8f = 50N/mm2； 所需要的吊环最小直径 D=66584/(3.1416502)1/2=10mm 7、锚固段与楼板连接的计算 水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环，拉环强度计算如下： 水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=0.957kN 水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为 其中f为拉环钢筋抗拉强度，每个拉环按照两个截面计算，按照混凝土结构设计规范10.9.8f = 50N/mm2； 所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=9574/(3.1416502)1/2=3mm水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面，并要保证两侧30cm以上搭接长度。（二）、主梁槽钢计算 计算依据建筑施工安全检查标准(JGJ59-99)和钢结构设计规范(GB50017-2003)。 悬挂式卸料平台的计算参照连续梁的计算进行。 由于卸料平台的悬挑长度和所受荷载都很大，因此必须严格地进行设计和验算。 1、计算参数: 平台水平钢梁的悬挑长度4.50m，插入结构锚固长度1.50m，悬挑水平钢梁间距(平台宽度)2.00m。 水平钢梁插入结构端点部分按照铰接点计算。 次梁采用12.6号槽钢U口水平，主梁采用14a号槽钢U口水平。 次梁间距1.50m，外伸悬臂长度0.00m。 容许承载力均布荷载2.00kN/m2，最大堆放材料荷载2.00kN。 脚手板采用竹笆片，脚手板自重荷载取0.30kN/m2。 栏杆采用竹笆片，栏杆自重荷载取0.15kN/m。 选择637+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1400MPa， 外侧钢丝绳距离主体结构3.80m，两道钢丝绳距离1.80m，外侧钢丝绳吊点距离平台3.00m。 2、次梁的计算 次梁选择12.6号槽钢U口水平，间距1.50m，其截面特性为 面积A=15.69cm2,惯性距Ix=391.50cm4,转动惯量Wx=62.14cm3,回转半径ix=4.95cm 截面尺寸 b=53.0mm,h=126.0mm,t=9.0mm 2.1荷载计算 2.1.1面板自重标准值：标准值为0.30kN/m2； Q1 = 0.301.50=0.45kN/m 2.1.2最大容许均布荷载为2.00kN/m2； Q2 = 2.001.50=3.00kN/m 2.1.3型钢自重荷载 Q3=0.12kN/m 经计算得到，均布荷载计算值 q = 1.2(Q1+Q3)+1.4Q2 = 1.2(0.45+0.12)+1.43.00 = 4.89kN/m 经计算得到，集中荷载计算值 P = 1.42.00=2.80kN 2.2内力计算 内力按照集中荷载P与均布荷载q作用下的简支梁计算，内侧钢丝绳不计算，计算简图如下 最大弯矩M的计算公式为 经计算得到，最大弯矩计算值 M = 4.892.002/8+2.802.00/4=3.84kN.m 6.2.1.3.抗弯强度计算 其中 x 截面塑性发展系数，取1.05； f 钢材抗压强度设计值，f = 205.00N/mm2； 经过计算得到强度 =3.84106/(1.0562140.00)=58.90N/mm2； 次梁的抗弯强度计算 f,满足要求! 2.3整体稳定性计算主次梁焊接成整体此部分可以不计算 其中 b 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算： 经过计算得到 b=5709.053.0235/(2000.0126.0235.0)=1.08 由于b大于0.6，按照钢结构设计规范(GB50017-2003)附录B其值用b查表得到其值为0.792 经过计算得到强度 =3.84106/(0.79262140.00)=78.09N/mm2； 次梁的稳定性计算 f,满足要求! 3、主梁的计算 卸料平台的内钢绳按照建筑施工安全检查标准作为安全储备不参与内力的计算。 主梁选择14a号槽钢U口水平，其截面特性为 面积A=18.51cm2,惯性距Ix=563.70cm4,转动惯量Wx=80.50cm3,回转半径ix=5.52cm 截面尺寸 b=58.0mm,h=140.0mm,t=9.5mm 3.1荷载计算 3.1.1栏杆自重标准值：标准值为0.15kN/m Q1 = 0.15kN/m 3.1.2型钢自重荷载 Q2=0.14kN/m 经计算得到，静荷载计算值 q = 1.2(Q1+Q2) = 1.2(0.15+0.14) = 0.35kN/m 经计算得到，各次梁集中荷载取次梁支座力，分别为 P1=(1.20.30+1.42.00)0.752.00/2+1.20.122.00/2)=2.52kN P2=(1.20.30+1.42.00)1.502.00/2+1.20.122.00/2)=4.89kN P3=(1.20.30+1.42.00)1.502.00/2+1.20.122.00/2)+2.80/2=6.29kN P4=(1.20.30+1.42.00)0.752.00/2+1.20.122.00/2)=2.52kN 3.2内力计算 卸料平台的主梁按照集中荷载P和均布荷载q作用下的连续梁计算。 悬挑卸料平台示意图 悬挑卸料平台主梁计算简图 主梁支撑梁剪力图(kN) 主梁支撑梁弯矩图(kN.m) 主梁支撑梁变形图(mm) 外侧钢丝绳拉结位置支撑力为9.08kN 最大弯矩 Mmax=4.44kN.m 3.3抗弯强度计算 其中 x 截面塑性发展系数，取1.05； f 钢材抗压强度设计值，f = 205.00N/mm2； 经过计算得到强度 =4.44106/1.05/80500.0+11.511000/1851.0=58.78N/mm2 主梁的抗弯强度计算强度小于f，满足要求! 3.4整体稳定性计算主次梁焊接成整体此部分可以不计算 其中 b 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算： 经过计算得到 b=5709.558.0235/(4500.0140.0235.0)=0.50 经过计算得到强度 =4.44106/(0.49980500.00)=110.71N/mm2； 主梁的稳定性计算 f,满足要求! 3.5钢丝拉绳的内力计算: 水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算 其中RUicosi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。 各支点的支撑力 RCi=RUisini 按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为 RU1=14.66kN 3.6钢丝拉绳的强度计算:钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算，为 RU=14.658kN 如果上面采用钢丝绳，钢丝绳的容许拉力按照下式计算： 其中Fg 钢丝绳的容许拉力(kN)； Fg 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN)； 计算中可以近似计算Fg=0.5d2，d为钢丝绳直径(mm)； 钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对619、637、661钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8； K 钢丝绳使用安全系数。 选择拉钢丝绳的破断拉力要大于5.50014.658/0.820=98.314kN